2, Способ поп, 1, включающий дис-кретное удаление. материала пленочного элемента, о т л н ч а ю щ и йс тем5 что дл сохранени иепре .рывкости реза одновременно с формированием реза уменьшаюишйс ширины снижают величину дискретности.2, Pop method, 1, including discrete removal. of the film element material, which means that, in order to preserve the sharpness of the cut simultaneously with the formation of the cut, the reduction in width reduces the size of the discreteness.
3 Устройство дл подгонки пленочных элементов интегральнь х схеМд содер}ка1цее блок лазера блоки простра ственной фокусировки и развертки ла-зерного луча5 блок измерени величины подгон емого параметра пленочного элемента и блок управлени процессом под.голки, о т л и чающеес тем, что, с целью повышени точности подгонки,, в блок управлени процессом подгонки введен субблок плавного умень1нени интенсивности лазерного луча, соединенный с блоком лазера и блоком измерени подгон емого параметра пленочного элемента.3 A device for fitting film elements of integrated circuits; a laser unit; a unit of spatial focusing and scanning a laser beam; a unit for measuring the value of the adjustable parameter of the film element and a process control unit for the headpiece, which is m In order to improve the accuracy of the fit, a subunit of smoothly reducing the intensity of the laser beam was connected to the unit for controlling the fitting process, connected to the laser unit and the measuring unit of the adjustable parameter of the film element.
Изобретение Kacaei cH 11рои.зво-дст изделий ми.кроэлектроники и может бы использовано в электрониой промышленности , преиизионно.й подгонки пара,метров резисторов.., конденсатор резонаторов, индуктивностей и друг пленочных элементов интегральных сх Известный способ .лазерной подго ки пленочных элементов, например р зисторов заключаетс в у.цалении (путем вьпкигани. ) части резистивного сло резистора, сфокусированнымлазерным лучом посто нной интенсивности „ перемещаемьн по- поверхности резистивпого с.по резистора до достш::ени заданной :ве-личины сопротивлени , после чего лазер отключают hj . Недостаток данного способа состо ит в TOMj что при посто нной интенсивности изучени диаметра н тна в Фокусе составл ет 10-100 мкм (.тхаль нейшее уменьшение св зано с сушественньм ус.ложнепием оптической фокусирующей системы и снижением нача.ль ной расходимости лазерного луча), что определ ет точность подгонки и не позво.л ет ее повьк:ить,, Известно устройство дл лазерной ПОДГОПК1.5 пленочных элеме тов интегральных схем., например резисчора„ содерк ащее лазер, блоки пространственно .й развертки и фокусировки лазерного луча, блорс измерени сопротивлени подгон емого эл.s ieнтa н блок уп..ав..пени процессом подгонки 2 , это устройство не может быть использовано дл реализации предлагаемого способа... так как в нем отсутствует блок, предназначенный дл п.лавного снижени интенсивности излучени лазера. Цель изобретени - повышение точности подгонки. Поставленна цель .достигаетс тем, что в устройство дл .лазерной подгонки пленочных злементов интегральных схем, содержащее блок лазе ра, блоки пространственггой фокусировки и развертки лазерного луча, блок измерени величины подгон емого параметра и блок управлени процессом подгонки., в блок управлени процессом подгонки введен субблок плавного умегпэшени интенсиврюсти лазерного луча5 соединенный с блоком лазера и блоком измерени гюдгон емого параметра пленочного элемента. Цель изобретени - повы.шение точности подгонки, Поста- ленпа цель достигаетс тем,, что при реализации способа лазерной подгонки пленочньх элементов интегральных схем, включающему непрерывное или дискретное удаление в виде непрерывного реза материала пленочного элемента сфокусированным лазерным лучом, перемещаемым по поверхности пленочного элемента до достижени зада 1ного значени номинала, при приближении подгон емого параметра пленочного элемента к номиналу плавно уменьишют ширину реза до величины, при которой минимальное количество уда.л еиого материала соответствует требуемой точности подгонки, причем дл сохранени непрерывности реза при использовании импульсных частотных лазеров одновременно с формированием реза уменьшающейс ширины плавно снижают скорость перемещени лазерного луча по поверхности плено ного элемента или увеличивают часто ту следовани лазерных импульсов. На фиг. 1 показана форма выжигаемого участка резистивной пленки по известному способу; на фиг. 2 - то же, по предлагаемому способу; на фиг. 3 приведены зависимости изменени величины сопротивлени резист ра по известному способу; на фиг. 4 то же, по предлагаемому способу; на фиг. 5 - блок-схема устройства дл лазерной подгонки пленочных элементов интегральных схем, работающего по предлагаемому способу. Пример. На 1Г) тест-платах производилась подгонка толстопленоч ных резисторов (величина сопротивле ни равн лась 1-100 кОм). Дл подгонки использовалс перестраиваемый лазер на неодимовом сте ле с акустооптической модул цией до бротности резонатора. Частота следо . вани импульсов генерации составл ла 20 кГц, обща длительность-генер ции за вспышку - 2,5 мс. Дл измерени величины подгон емого сопротивлени использовались ампервольтомметр Ф-30 и специальна измерительна система, обеспечивающа прекращение генерации лазера при достижении заданного номинала. Подгонка осуществл лась известным способом (при стабильной мощнос ти пучков лазерного излучени , обес печивающей посто нную ширину реза) и предлагаемым, привод щим к моното ному уменьшению ширины реза в процессе подгонки. Установлено, что при предлагаемо способе минимальный воспроизводимый выжженный диаметр п тна на поверхности резистивной пленки в,3-4 раза меньше начального диаметра. В результате подгонки было установлено , что относительна погрешность подгонки известным способом при диаметре -выжженного п тна 100 мкм и шаге п тен 50 мкм (50% перекрытие ) составила (1-2)%, при уменьшении шага до 10 мкм - 0,25%, при резе переменной ширины (предлагаемым способом) - 0,025%. Таким образом, точность подгонки повысилась на пор док. 254 Лл подгонки пленочных элементов обычно используют лазеры, работающие на нижайшем поперечном типе колебаний, обеспечивающем минимальную расходимость излучени и однородность лазерного луча. При этом закон распределени интенсивности по сечению луча близок к гауссовому с максимумом интенсивности на его оси. Дл предотвращени структурных изменений материала подложки и устранени возможного вли ни лазерного облучени на другие элементы микросхемы плотность мощности излучени ограничивают величиной, незначительно превышающей порог испарени пленки. При плавном уменьшении интенсивности лазерного излучени диаметр выжигаемого п тна будет сокращатьс , поскольку в испарении материала будут участвовать участки сечени лазерного, луча, все ближе расположенные к его оси. Отметим, что в этом случае нет известных принципиальных ограничений на диаметр п тна, св занных с л.лимом полны лазерного излучени ( d 9 -A ), так как при наличии порога испарени минимальный испаренный участок определ етс лишь структурой и однородностью материала пленки. Таким образом, сущность предлагаемого способа состоит в плавном уменьшении интенсивности излучени лазера в процессе подгонки, что приводит к постепенному уменьшению диаметров выжигаемых п тен, т.е. к уменьшению ширины реза, {аиболее высока точность подгонки будет обеспечена тогда , когда процесс подгонки прекратитс при минимальной возможной ширине реза. Сказанное по сн ют фиг. 1 и фиг.4, где дл сравнени показаны формы выжигаемого участка пленки по известному и предлагаемому способам. В первом случае (см. фиг. 2) ширина реза d не измен етс в процессе подгонки, во втором (см. фит. -2) - она,начина с не ;оторого момента, непрерывно уменьшаетс до 02. Фиг. 4 иллюстрирует изменение сопротивлени резистора в процессе подгонки. По известному способу (фиг. 4) шаг изменени величины сопротивлени - const, в предлр-аемом способе (Лиг. 4) iiR / u4 - О, что и определ ет более высокую точность подгонки, посгсольку подход к заданному значению номинала происходит более мелкими шагами „ Устройство содержит лазер 1 систему-2 пространственной развертки и систему 3 фокусировки лазерного луча, програт-мно-управл ексзгй стол 4 с подгон емым элементом, блох 5 изме рени величины параметра подгон емого пленочного элемента и блок 6 управлени процессом подгонки, соединенный блоком с лазером 1 и блоком 5 Отличительной особенностью устрой ства вл етс наличие в блоке 6 управлени субблока 7 плавного уменьшени интенсивности лазерного излучени , соединенного с. блоком лазера 1 и блоком 5 измерени величины .подгон емого параметра. При использо вании лазеров непрерывного действи субблок 7 может быть выполнен в виде электронного регул тора уровн накачки лазера. В случае использовани импульсных частотных лазеров с элект ро- или акустооптическими модул торами добротности роль субблока 7 может выполн ть управл емый источник напр жени питани с плавно измен ющейс амплитудой„ св занной со схемой питани модул тора Уменьшение площади выжигаемой поверхности пленочного элемента при посто нной частоте следовани лазерных импульсов может привести к тому что на поверхности пленки образуетс сери дискретных неперекрывающихс п тен, что выз.ывает нежелательные резонансные влени в микросхеме,, а также ухудшает шу ;овые характеристики подгон емых пленочных элементов к их долговременную стабильность о Дл устранени этого эффекта, а именно получени непрерывного чистого реза необходимо либо увеличить частоту следовани лазерных ш-1пульсов5 либо уменьшить скорость пространственной развертки луча по поверхности пленоч ного элемента И то и другое достига етс известнгзПШ средствами, и поэтому в устройстве не конкретизируетс . Устройство работает следующим образом . После установки подгон емого пленочного элемента в рабочее положение на. программно-управл емом столе 4 включаетс блок лазера 1,, генерирующии непрерывное лазерное излучение или последовательность лазерных импульсов Система 2 пространственной развертки обеспечивает перемеш.ение сфокусированного системой 3 лазерного излучени по поверхност-и подгон емого пленочного элемента При этом блок 5 измерени величины подгон емого параметра элемента непрерывно выдает данные в блок 6 управлени процессом подгонки (его роль лучше всего может выполн ть минн- ЭВМ), который в зависимости от отклонени от номинала и требуемой точности подгонки выбирает момент включени субблока 7 плавного уменьшени . Вкльочение субблока 7 приводит к уменьшению ширины реза и более медленному изменению величины подгон емого параметра пленочного элемента, что все врем контролируетс блоком 5 измерени величины подгон емого параметра « Интенсивность излучени уменьшаетс до такой величины, при которой площадь вьстсженного п тна определ ет необходим то точность попгонки . При достижениизаданного значени номинала блок 5 измерени подгон емого параметра элемента выдает сигнал в блок 6 управлени процессом под гонки э которьрл отключает блок лазера 1 „ Затем в рабочее положение выводитс следующий подгон вг-гый пленочньш элемент, При использовании импульсных частотных лазеров одновременно с включением субблока 7 привод тс а дей (тви устройства плавного скт-шени скорости пространственной развертки лазерного луча илн повышени частоты следование лазерных импульсов (на фиг. 3 они не показаны)5 что обеспечивает чистоту и непрерывность реза. Использование предлагаемого способа и устройства дл его реализации позвол ет сщественно повысить точность по.дгонки в номинал параметра подгон емого snSMeHTaj при этом эффект от их применени достигаетс сравнительнонебольшим усозершенстзованием известного устройства, что .дает несомненный народнохоз йствекный эффект оThe invention of Kacaei cH 11ro.zvod-dst products of microelectronics and could be used in the electronics industry, the pre-fitting fitting of steam, meters of resistors .., capacitor resonators, inductances and other film elements of integral c. A known method of laser preparation of film elements, For example, the resistors consist in a wiring (by pushing) a part of the resistive layer of a resistor, with a focused laser beam of constant intensity, moved across the surface of the resistive cross-section of the resistor to reach: th: ve-masks resistance, and then the laser is switched off hj. The disadvantage of this method is in TOMj that at a constant intensity the study of the diameter of the filament in the Focus is 10-100 µm (the smallest reduction is due to the substantial extent of the optical focusing system and the decrease in the initial divergence of the laser beam), which determines the accuracy of the fit and does not allow it to be rigged: A device is known for laser PREFER1.5 film elements of integrated circuits, for example, a laser containing blocks, blocks of spatial scanning and focusing of a laser beam, blors measurement snapping resistance emogo el.s ienta n up..av..peni process block fitting 2, this device can not be used for implementing the proposed method ... since it lacks a unit for reducing p.lavnogo laser radiation intensity. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the fit. The goal is achieved by the fact that a laser alignment device for integrated circuit film elements containing a laser unit, spatial focusing and sweep units of a laser beam, a unit for measuring the value of the adjustable parameter, and a fitting process control unit are entered into the fitting process control unit. A subunit of smooth umegspesheni of the intensity of a laser beam5 is connected to the laser unit and the unit for measuring the guided parameter of the film element. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the fit. The goal is achieved by the fact that when implementing the method of laser fitting of film elements of integrated circuits, including continuous or discrete removal in the form of a continuous cut of the film element material by a focused laser beam when the set value of the film element approaches the nominal value of the nominal value, the cut width of the film element will gradually decrease to the value at which the minimum The amount of material removed corresponds to the required fit accuracy, and to maintain the continuity of the cut using pulsed frequency lasers simultaneously with the formation of a cut, the decreasing width smoothly reduces the speed of the laser beam across the surface of the foam element or increases the frequency of the laser pulses. FIG. 1 shows the shape of the burning-out area of the resistive film by a known method; in fig. 2 - the same, according to the proposed method; in fig. Figure 3 shows the dependences of the change in the resistance value by a method known in the art; in fig. 4 the same, according to the proposed method; in fig. 5 is a block diagram of a device for laser fitting of film elements of integrated circuits operating according to the proposed method. Example. At 1G) test boards, thick-film resistors were fitted (the resistance was 1–100 kΩ). To fit, we used a tunable neodymium laser with acousto-optic modulation to the resonance of the resonator. The frequency of the track. The lasing pulse voltage was 20 kHz, the total duration of the flash generation was 2.5 ms. To measure the magnitude of the adjustable resistance, an F-30 amper-voltmeter was used and a special measuring system was used to stop the generation of the laser when it reached the specified nominal value. The fit was carried out in a known manner (with a stable power of laser beams, providing a constant width of the cut) and proposed, resulting in a monotonous reduction of the cut width in the process of fitting. It was established that with the proposed method the minimum reproducible scorched spot diameter on the surface of the resistive film is 3-4 times less than the initial diameter. As a result of the fit, it was found that the relative fit error in a known manner with a burnt spot diameter of 100 μm and a spot pitch of 50 μm (50% overlap) was (1-2)%, with decreasing pitch to 10 μm - 0.25% , when cutting a variable width (the proposed method) - 0.025%. Thus, the accuracy of the fit has increased by an order of magnitude. 254 LL fits of film elements are usually used by lasers operating on the lowest transverse type of oscillation, ensuring minimal radiation divergence and uniformity of the laser beam. In this case, the law of intensity distribution over the beam section is close to Gaussian with a maximum intensity on its axis. In order to prevent structural changes in the substrate material and to eliminate the possible effect of laser irradiation on other elements of the microcircuit, the radiation power density is limited to a value slightly exceeding the film evaporation threshold. With a gradual decrease in the intensity of the laser radiation, the diameter of the burnt spot will decrease, since the sections of the laser beam, which are closer and closer to its axis, will take part in the evaporation of the material. Note that in this case there are no known principal limitations on the spot diameter associated with a limit of laser radiation (d 9 -A), since in the presence of an evaporation threshold the minimum evaporated portion is determined only by the structure and uniformity of the film material. Thus, the essence of the proposed method consists in smoothly reducing the intensity of laser radiation during the fitting process, which leads to a gradual decrease in the diameters of the burning spots, i.e. to reduce the width of the cut, {the most high fit accuracy will be ensured when the fit process stops at the minimum possible width of the cut. This is explained in FIG. 1 and 4, where, for comparison, the shapes of the burning section of the film are shown according to known and proposed methods. In the first case (see Fig. 2), the width of the cut d does not change during the fitting process, in the second case (see fit. -2) it, beginning with a short time, is continuously reduced to 02. Fig. Figure 4 illustrates the resistor change during fitting. According to a known method (Fig. 4), the step of changing the resistance value is const, in the proposed method (Lig. 4) iiR / u4 - O, which determines a higher accuracy of the fit, as soon as the approach to the specified nominal value occurs in smaller steps The device contains a laser 1 system-2 spatial sweep and a laser beam focusing system 3, a program-control table 4 with a fitted element, a flea 5 measure the parameter value of the adjustable film element and a fitting process control unit 6 connected with laze rum 1 and block 5 A distinctive feature of the device is the presence in block 6 of the control of the sub block 7 of a gradual decrease in the intensity of the laser radiation connected to. the laser unit 1 and the unit 5 for measuring the magnitude of the parameter to be adjusted. When using continuous lasers, the subunit 7 can be made in the form of an electronic regulator of the laser pump level. In the case of using pulsed frequency lasers with electrical or acousto-optic Q-modulators, the role of subunit 7 can be performed by a controlled power supply voltage with a smoothly varying amplitude associated with the modulator power supply circuit. Reduction of the area of the film element being burned out at a constant frequency following laser pulses may cause a series of discrete non-overlapping spots to form on the surface of the film, which causes undesirable resonance phenomena in microscopes It also affects the noise characteristics of the adjustable film elements to their long-term stability. To eliminate this effect, namely, to obtain a continuous clean cut, it is necessary either to increase the frequency of the laser w-1 pulses5 or to reduce the speed of the spatial sweep of the beam along the surface of the film element Both of these are achieved by means of the limestone and therefore are not specified in the device. The device works as follows. After setting the adjustable film element in the working position on. software-controlled table 4 includes a laser unit 1, generating continuous laser radiation or a sequence of laser pulses Spatial scanning system 2 provides mixing of laser radiation focused by system 3 along a surface- and adjustable film element. In this case, unit 5 measuring the value of the adjustable parameter the element continuously provides data to the fit process control unit 6 (its role can be best performed by the miner-computer), which, depending on the deviation from the nominal and tr buoy selects exactly fitting point 7 subunit incorporation reduce smooth. The inclusion of subunit 7 leads to a reduction in the width of the cut and a slower change in the size of the adjustable parameter of the film element, which is constantly monitored by the measurement unit 5 of the size of the adjustable parameter Radiation intensity decreases to such a value that the area of the extruded spot determines the accuracy of the fit . When the specified nominal value is reached, the measurement unit 5 of the adjustable parameter of the element outputs a signal to the process control unit 6 for racing off the laser 1 laser unit. Then, the following adjustment is displayed in the working position. they are driven by aei (tweeters of the smooth sct-xen rate of the spatial sweep of the laser beam or by increasing the frequency of following the laser pulses (they are not shown in Fig. 3) 5 that The purity and continuity of the cut is used. Using the proposed method and device for its implementation significantly improves the accuracy of the fit in the nominal parameter of the parameter adjusted by snSMeHTaj, and the effect of their use is achieved by a comparatively small improvement of the known device, which makes an undeniable national economy effect